• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

生体膜の基礎計測:二次元反応場としての特性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24350012
研究機関学習院大学

研究代表者

岩田 耕一  学習院大学, 理学部, 教授 (90232678)

研究分担者 高屋 智久  学習院大学, 理学部, 助教 (70466796)
中村 浩之  東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (30274434)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード生体膜 / リポソーム / 時間分解分光 / ラマン / 化学反応
研究実績の概要

リポソーム脂質二重膜中に可溶化したtrans-スチルベンを最低励起1重項(S1)状態の振動励起状態に光励起して,その後このS1 trans-スチルベンが冷却する過程をピコ秒時間分解分光法によって観測した.この実験から,6種類のリン脂質から構成される脂質二重膜の室温における熱拡散定数を推定した.さらに,24℃付近で相転移を示すDMPC脂質二重膜の熱拡散定数の温度依存性を17から31℃の範囲で推定した.これらの実験から,ゲル相の脂質二重膜の中よりも液晶相の脂質二重膜の中の方がエネルギー移動の効率が大きいことを見出した.実験に対応する初期条件と境界条件の下で熱拡散方程式の解を求め,実験の結果を説明した.
前年度までに合成した9,9’-ビアントリルをリン脂質であるDMPC(dimyristoyl phosphatidylcholine)およびEgg-PC(egg yolk phosphatidylcholine)がつくるリポソーム脂質二重膜の中に可溶化し,この試料を光照射した.光照射によって9,9’-ビアントリルで進行する分子内電子移動反応の様子をフェムト秒時間分解近赤外分光測定法で測定した.測定の結果,光励起されたビアントリルの電子状態がLE(局所励起)状態からCT(電荷移動)状態に変化することがわかった.この変換の速度を示すLE状態の減衰の速度は,DMPCとEgg-PCでは異なった.また,この減衰には2種類の速度成分があることがわかった.
脂質二重膜の内部の一定の深さでの粘度や熱拡散定数を評価する目的で,trans-スチルベンをフォスファチジルコリンに導入したリン脂質の合成の合成を進めた. DMPCの炭素鎖の一方にtrans-スチルベンを導入したけい光リン脂質の合成に成功した.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Femtosecond time-resolved near-infrared spectroscopy of oligothiophenes and polythiophene: Energy location and effective conjugation length of their low-lying excited states2015

    • 著者名/発表者名
      Shunnosuke Okino, Tomohisa Takaya, and Koichi Iwata
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 44 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1246/cl.150330

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relaxation Mechanism of β-Carotene from S2 (1Bu+) State to S1 (2Ag-) State: Femtosecond Time-Resolved Near-IR Absorption and Stimulated Resonance Raman Studies in 900-1550 nm Region2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Takaya and Koichi Iwata
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 118 ページ: 4071-4078

    • DOI

      10.1021/jp504272h

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Viscosity Heterogeneity Inside Lipid Bilayers of Single-Component Phosphatidylcholine Liposomes Observed with Picosecond Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima and Koichi Iwata
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 118 ページ: 8631-8641

    • DOI

      10.1021/jp503921e

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of protoporphyrin-lipids and biological evaluation of micelles and liposomes2014

    • 著者名/発表者名
      S. Tachikawa, M. E. El-Zaria, R. Inomata, S. Sato, H. Nakamura
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 22 ページ: 4745-4751

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2014.07.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spermidinium closo-dodecaborate-encapsulating liposomes as efficient boron delivery vehicles for neutron capture therapy2014

    • 著者名/発表者名
      S. Tachikawa, T. Miyoshi, H. Koganei, M. E. El-Zaria, C. Vinas, M. Suzuki, K. Ono, H. Nakamura
    • 雑誌名

      Chem. Comm.

      巻: 50 ページ: 12325-12328

    • DOI

      10.1039/C4CC04344H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amphiphilic COSAN and I2-COSAN crossing synthetic lipid membranes: planar bilayers and liposomes2014

    • 著者名/発表者名
      C. Verdia-Baguena, A. Alcaraz, V. M. Aguilella, A. M. Cioran, S. Tachikawa, H. Nakamura, F. Teixidor, Clara Vinas
    • 雑誌名

      Chem. Comm.

      巻: 50 ページ: 6700-6703

    • DOI

      10.1039/C4CC01283F

    • 査読あり
  • [学会発表] 脂質二重膜中に封入したビアントリルの光誘起電子移動反応のフェムト秒時間分解近赤外分光法による測定2015

    • 著者名/発表者名
      毛利 豪,髙屋 智久,岩田 耕一
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島県東広島市
    • 年月日
      2015-09-24
  • [学会発表] 高速時間分解分光法を用いた生化学反応の場としての生体膜の評価:リポソーム脂質二重膜中のエネルギー移動特性2015

    • 著者名/発表者名
      野嶋 優妃,高屋 智久,岩田 耕一
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島県東広島市
    • 年月日
      2015-09-21
  • [学会発表] Energy transfer mechanism in liposome lipid bilayers studied with picosecond time-resolved Raman spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima, Sho Kitamura, Tomohisa Takaya and Koichi Iwata
    • 学会等名
      8th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
    • 発表場所
      ウイーン市(オーストリア)
    • 年月日
      2015-07-12 – 2015-07-17
  • [学会発表] Ultrafast charge transfer dynamics of 9,9-bianthryl in ordinary solvents and in lipid bilayers2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takaya, G. Mohri, and K. Iwata
    • 学会等名
      Second Symposium on Weak Molecular Interactions
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoinduced electron-transfer reaction in bianthryl solubilized in lipid bilayers observed with femtosecond time-resolved near-IR spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      G. Mohri, T. Takaya, and K. Iwata
    • 学会等名
      Second Symposium on Weak Molecular Interactions
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-06
  • [学会発表] Energy transfer characteristics of lipid bilayers of phosphatidylcholine liposomes evaluated with picosecond time-resolved Raman spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nojima, T. Takaya, and K. Iwata
    • 学会等名
      Second Symposium on Weak Molecular Interactions
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Characteristics of Amphiphile Liquids Examined with Spectroscopic Methods2014

    • 著者名/発表者名
      Koichi Iwata
    • 学会等名
      International Workshop on Ionic Liquids and Related Materials
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Local viscosity of phosphatidylcholine bilayer membranes estimated with picosecond time-resolved fluorescence spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima and Koichi Iwata
    • 学会等名
      Scix2014
    • 発表場所
      レノ市(米国)
    • 年月日
      2014-09-30
  • [学会発表] Characterizing molecular assemblies with time-resolved Raman spectroscopy - lipid bilayer membranes, ionic liquids and loose electrons2014

    • 著者名/発表者名
      Koichi Iwata
    • 学会等名
      24th International Conference on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      イエナ市(ドイツ)
    • 年月日
      2014-08-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical environment inside liposome lipid bilayers examined with picosecond time-resolved and tip-enhanced Raman spectroscopies2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima, Tomohisa Takaya, Koichi Iwata
    • 学会等名
      24th International Conference on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      イエナ市(ドイツ)
    • 年月日
      2014-08-14
  • [学会発表] Structure of ionic liquids examined with smaller probes2014

    • 著者名/発表者名
      Manping Ye, Setsuka Arii, Takanori Uwabo, Tomohisa Takaya, and Koichi Iwata
    • 学会等名
      248th National ACS Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ市(米国)
    • 年月日
      2014-08-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermal Diffusivity of Lipid Bilayer Membranes Estimated with Picosecond Time-resolved Raman Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nojima, T. Takaya, K. Iwata
    • 学会等名
      3rd Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      日月潭(台湾)
    • 年月日
      2014-07-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Energy transfer in liquid-crystal-phase and gel-phase lipid bilayers formed by six phosphatidylcholines. A picosecond time-resolved Raman study.2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima, Tomohisa Takaya and Koichi Iwata
    • 学会等名
      2014 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
    • 発表場所
      ソウル市(韓国)
    • 年月日
      2014-06-23
  • [学会発表] 分光で探るイオン液体の相互作用と構造2014

    • 著者名/発表者名
      岩田耕一
    • 学会等名
      平成26年度イオン液体研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-06-17
    • 招待講演
  • [学会発表] フェムト秒時間分解近赤外分光法によるEgg-PC脂質二重膜中に封入したビアントリルの光誘起電子移動反応の測定2014

    • 著者名/発表者名
      毛利豪,高屋智久,岩田耕一
    • 学会等名
      平成26年度日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      埼玉県和光市
    • 年月日
      2014-05-28
  • [備考] 岩田研究室ホームページ

    • URL

      http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~20040130/index.htm

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi